JP5731669B2 - 照明装置、照明灯、バックライト、液晶表示装置、およびテレビジョン受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学部材の面発光を利用して照明する照明装置、ならびに、この照明装置を利用した照明灯、バックライト、液晶表示装置、およびテレビジョン受信装置に関するものである。

従来、光学部材の面発光を利用して照明する照明装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。このような照明装置は、光学部材が光源の光を受けて面発光するように形成されており、照明灯などに利用される。

またこのような照明装置において、光源としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。ＬＥＤは、従来用いられてきた蛍光ランプ（冷陰極管等）に比べ、それ自体小型で長寿命、高い発光効率による低消費電力、水銀を使わない等の多くの優れた点を有している。

特開２００９−１８７８４３号公報

上述した照明装置においては、適切な照明を得るべく、面発光の輝度は出来るだけ均一であることが望ましい。しかし中空方式の照明装置等においては、光学部材への光の当たり方が適切になっていないと、光学部材の面発光における輝度のムラ（輝度ムラ）が多くなり易い。

このような輝度ムラを抑えるための手法としては、導光レンズを用いることにより、光源の光が光学部材へより均一に当たるようにする手法が知られている。しかしこの手法によって輝度ムラを十分に抑えるためには、光の利用効率が悪くなる導光レンズを用いざるを得ない場合がある。このような事情から、光の利用効率を極力下げることなく、面発光の輝度ムラが抑制可能であることが望まれる。

本発明は上述した問題に鑑み、光学部材の面発光を利用して照明するものであって、光の利用効率を極力下げることなく、面発光の輝度ムラを抑えることが可能となる照明装置の提供を目的とする。また本発明は、このような照明装置を利用した照明灯、バックライト、液晶表示装置、およびテレビジョン受信装置の提供を更なる目的とする。

上記目的を達成するため本発明に係る照明装置は、光を照射する光源と、平坦面を有する構成部材と、略板状の板状部を有し、該板状部の一方の面である受光面に光を受けて、他方の面である発光面が面発光する光学部材と、を有し、前記光源の光が前記受光面と前記平坦面に挟まれた空間に向けて照射されることにより、直接光および該平坦面で反射した反射光を該受光面に当て、前記発光面を面発光させて照明する照明装置であって、前記受光面は、前記平坦面に最も近接している端部から前記光源へ近づく方向に向かって、前記平坦面に対して１８°以下の傾斜が付くように伸びている構成とする。

本構成によれば、光学部材の面発光を利用して照明するものでありながら、光の利用効率を極力下げることなく、面発光の輝度ムラを抑えることが可能となる。なお本願では、上記端部においてごく局所的に丸み等が現れる場合、この部分については、上記傾斜の角度は考慮されない（１８°を超えていても、本発明の技術的範囲に含まれ得る）こととする。

また上記構成としてより具体的には、前記受光面における前記端部から第１位置までの領域は、前記端部の近傍から前記光源へ近づく方向に向かって、前記平坦面に対して１８°以下の傾斜が付いた第１領域であり、前記平坦面に平行な方向に見たときの前記光源から前記端部までの距離をＬとすると、第１位置は、前記平坦面に平行な方向に見たときの前記端部からの距離が、Ｌ／２以上となる位置である構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記受光面における第１領域より前記光源に近い部分に、前記平坦面に対する傾斜が第１領域のものより小さい第２領域が設けられている構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、第２領域における前記平坦面に対する傾斜は、７°未満である構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記光源はＬＥＤである構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記平坦面に、光の反射率を向上させる反射シートを設置した構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、全体形状が略円盤形状に形成されている請求項１から請求項５の何れかに記載の照明装置であって、前記光源は、前記受光面と前記平坦面に挟まれた空間より、前記円盤形状の中心軸に近い位置に配置されており、前記受光面は、前記平坦面に対して１８°以下の傾斜が付くように、前記端側から前記中心軸へ近づく形態で伸びている構成としてもよい。

また本発明に係る照明灯は、上記構成に係る照明装置が用いられた構成とする。本構成によれば、上記構成に係る照明装置の利点が得られる。また当該照明灯は、例えば、シーリングライトとしてもよい。

また本発明に係るバックライトは、上記構成に係る照明装置が用いられた構成とする。そして本発明に係る液晶表示装置は、当該バックライトを備えた構成とする。また更に本発明に係るテレビジョン受信装置は、当該液晶表示装置を備えた構成とする。これらの構成によれば、上記構成に係る照明装置の利点が得られる。

本発明の照明装置によれば、光学部材の面発光を利用して照明するものでありながら、光の利用効率を極力下げることなく、面発光の輝度ムラを抑えることが可能となる。また本発明の照明灯、バックライト、液晶表示装置、或いはテレビジョン受信装置によれば、本発明の照明装置の利点を得ることが可能となる。

本発明の第１実施例に係る照明灯の断面図である。 図１の一部分についての拡大図である。 第１実施例に係る照明灯の分解斜視図である。 第１実施例に係る発光部の構成図である。 第１実施例に係る照明灯の一部の断面図である。 第１実施例に係る面発光に関する説明図である。 第１実施例に係る面発光に関する説明図である。 第２実施例に係る照明灯の一部の断面図である。 第２実施例に係る面発光に関する説明図である。 第３実施例に係る照明灯の外観図である。 第３実施例に係る照明灯の一部の断面図である。 第３実施例に係る面発光に関する説明図である。 第４実施例に係る照明灯の分解斜視図である。 第４実施例に係る照明灯の一部の断面図である。 第５実施例に係る液晶表示装置の分解斜視図である。

本発明の実施形態について、第１から第５の各実施例を例に挙げて以下に説明する。なお、第１から第４実施例では、本発明の照明装置が照明灯に用いられた例を挙げ、第５実施例では、本発明の照明装置が液晶表示装置用のバックライト（バックライトユニット）に用いられた例を挙げている。

１．第１実施例
［照明灯の構成および基本動作等］
まず第１実施例に係る照明灯Ａの構成について、図１から図３の各図を参照しながら説明する。図１は、照明灯Ａの中心軸Ｘを含む面で切断した場合の断面図である。図２は、図１に示す枠ＦＲの部分を、斜め上方視点の斜視図として示した拡大図である。なお照明灯Ａは、全体形状が略円盤形状となっており、中心軸Ｘはこの円盤形状の中心軸（対称軸）に相当する。また図３は、照明灯Ａの分解斜視図である。なお図３における一点鎖線で囲まれた部分は、ＬＥＤ基板３２のより詳細な構成を表している。

照明灯Ａは、天井面に取り付けられるシーリングライトであり、上部が天井面に取り付けられる。なお、以下の説明における上下の方向は、別途記載した場合を除き、図１における上下の方向（中心軸の方向）を意味する。また、中心軸Ｘから垂直に外側へ向かう方向をＨ方向（ホリゾンタル方向）として説明する場合もある。

図３に示すように照明灯Ａは、シャーシ１、駆動制御部２、発光部３、リングカバー４、ＰＷＢカバー５１、およびセンターカバー５２を備えており、上からこの順番で配置されている。

シャーシ１は、天井面に取り付けられる筐体であり、アルミニウムで形成された円板状の部材である。シャーシ１の中央部分には、天井面に備えられた電力供給用の電源コネクタ（不図示）が貫通する。シャーシ１の下側の面は、Ｈ方向へ広がるように平坦に形成された平坦面となっている。またこの平坦面は、発光部３から出射された光を反射させる反射面として形成されている。この反射面には、白色塗装等の表面処理が施されていても良い。

駆動制御部２は、発光部３に電力を供給する電源回路や、点灯制御を行う制御回路等の回路を含む。駆動制御部２は、シャーシ１への漏電を抑制するための絶縁シート２０と、電源回路や制御回路等が実装された電源基板２１と、電源基板２１を上側から支持するＰＷＢ支持板２２と、電源基板２１を下側から支持するＰＷＢ支持板２３を備えている。駆動制御部２は、天井面に備えられた電源コネクタ（不図示）と電気的に接続され、供給された電力を発光部３に対応した電力に変換する回路も備えている。

発光部３は、ＬＥＤアングル３１と、光源であるＬＥＤ３２ａが実装されたＬＥＤ基板３２と、レンズ（例えばコリメータレンズのような導光レンズ）を有するレンズ部材３３を備えている。

ＬＥＤアングル３１は、ＬＥＤ基板３２やレンズ部材３３が取り付けられるとともに、ねじ止めによってシャーシ１に固定される。これによりＬＥＤアングル３１は、ＬＥＤ基板３２やレンズ部材３３を、シャーシ１に固定させる役割を果たす。またＬＥＤアングル３１は、ねじ止め等により、駆動制御部２やリングカバー４にも固定される。

ＬＥＤ基板３２は、外縁が略長方形に形成されており、複数個のチップ状のＬＥＤ３２ａが実装されている。ＬＥＤ３２ａは、駆動制御部２から供給される電力を用いて発光する。レンズ部材３３は、ＬＥＤ基板３２をＨ方向外側から覆うように配置されており、ＬＥＤ３２ａから出射される光がレンズを通るようにする。

リングカバー４は、略円板形状に形成されている部材であり、下側からシャーシ１に取り付けられている。リングカバー４は、外周部分がシャーシ１に係合されるとともに、中央部分が発光部３にねじ止めされることで固定されている。なお詳しくは後述するが、リングカバー４は、上側面（受光面）にＬＥＤ３２ａの光を受けたときに下側面（発光面）が面発光する、光学部材として形成されている。照明灯Ａは、リングカバー４の受光面にＬＥＤ３２ａから照射された光を当てることにより、リングカバー４の発光面を面発光させて外部を照明する。

また照明灯Ａの下側中央部には、電源基板２１を保護するＰＷＢカバー５１が取り付けられている。また更にその下側には、照明灯Ａの下側中央部を覆うように、センターカバー５２が取り付けられている。

図４に、発光部３の下方視点による構成図を示す。本図に示すようにＬＥＤアングル３１は、隣り合うもの同士がつなぎ合わさって、中心軸Ｘを中心とする正八角形断面の筒形状を形成している。またＬＥＤ基板３２およびレンズ部材３３は、ＬＥＤ３２ａの光が概ねＨ方向へ照射されるように配列された状態で、各ＬＥＤアングル３１にねじ止めされている。

このような発光部３の構成により、ＬＥＤ３２ａの光ＬＴは、図４の破線矢印で示すように、概ねＨ方向へ満遍なく広がるように照射される。その結果、ＬＥＤ３２ａの光ＬＴは、シャーシ１とリングカバー４の間に形成された空間に向けて照射され、直接光としてリングカバー４の受光面に直接当たる他、シャーシ１に当たって反射した反射光として、リングカバー４の受光面に当たることになる。

［リングカバーの形状等の最適化］
リングカバー４の形状等（形状自体や配置の形態等を含む）については、設計段階において、面発光の輝度ムラが極力抑えられるように最適化がなされている。リングカバー４の形状等の最適化について、図５を参照しながら以下に説明する。

図５は、中心軸Ｘを含む面を断面とした場合の、照明灯Ａの一部の断面図である。なお本図におけるＰ１〜Ｐ４の各々は、Ｈ方向に見たときの位置を表しており、中心軸Ｘから遠い順に並んでいる。本図に示すように、リングカバー４の上側の面である受光面４ａとシャーシ１の下側の面である平坦面１ａとの間には空間が形成されており、ＬＥＤ３２ａの光ＬＴは、この空間に向けて照射されることになる。なおＬＥＤ３２ａを含む発光部３は、受光面４ａと平坦面１ａに挟まれた空間より、中心軸Ｘに近い位置に配置されている。

受光面４ａは、平坦面１ａに最も近接している端部（位置Ｐ１の部分）からＬＥＤ３２ａへ近づく方向に向かって、平坦面１ａに対して傾斜が付くように設けられている。また受光面４ａは、第１領域４ａ１および第２領域４ａ２を有している。

第１領域４ａ１は、位置Ｐ１と位置Ｐ２の間の領域であり、中心軸Ｘを含む断面上では線分で表される。また第２領域４ａ２は、位置Ｐ２と位置Ｐ３の間の領域であり、中心軸Ｘを含む断面上では線分で表される。このように第２領域４ａ２は、第１領域４ａ１よりＬＥＤ３２ａに近い部分に設けられている。また位置Ｐ４は、ＬＥＤ３２ａの位置を表している。

また以下の説明では図５に示すように、平坦面１ａと第１領域４ａ１がなす角度を、角度θ１とする。また平坦面１ａと第２領域４ａ２がなす角度を、角度θ２とする。またＨ方向（平坦面１ａに平行な方向）に見たときの位置Ｐ１から位置Ｐ４までの距離を、距離Ｌとする。またＨ方向（平坦面１ａに平行な方向）に見たときの位置Ｐ１から位置Ｐ２までの距離を、距離ｄとする。

そしてリングカバー４の形状等の最適化においては、距離ｄ、角度θ１、および角度θ２が、次の（１）〜（４）に示す条件を全て満たすように設定される。
ｄ≧Ｌ／２ ・・・（１）
θ１≦１８° ・・・（２）
０°≦θ２＜７° ・・・（３）
θ２＜＜θ１ ・・・（４）

すなわち距離ｄ、角度θ１、および角度θ２は、上述した（１）〜（４）の条件が全て満たされる範囲内で、照明灯Ａの各種仕様等も考慮され、面発光の輝度ムラを極力抑えるために最適と考えられる値に設定される。なお上記（２）および（３）に示す角度の範囲は、各角度（θ１、θ２）に種々の値を割り振って行ったシミュレーション等を含む検討の結果、有効であることが確認された角度の範囲である。

このような最適化により、受光面４ａは、端部からＬＥＤ３２ａへ近づく方向に向かって、平坦面１ａに対して１８°以下の傾斜が付くように伸びた形態となり、ＬＥＤ３２ａの光出射方向とは逆の方向から緩やかな傾斜が付けられた形態となる。これにより照明灯Ａは、ＬＥＤ３２ａから出射される光を、受光面４ａへ出来るだけ均一に入射させることが可能となる。

より具体的には、第１領域４ａ１は、平坦面１ａに対して１８°以下の傾斜が付いた領域となっており、更に距離ｄは、距離Ｌの半分以上の距離となっている。これにより、受光面４ａの広い範囲においてＬＥＤ３２ａの光がより均一に入射するようになり、リングカバー４の発光面の広い範囲において、極力均一な面分布での出光が可能となっている。

また第２領域４ａ２における平坦面１ａに対する傾斜は、７°未満に設定され、第１領域４ａ１における平坦面１ａに対する傾斜に比べて、十分に小さくなるよう設定されている。このように第２領域４ａ２に微小な傾斜を付けることで、ＬＥＤ３２ａの付近における出光の制御が可能である。

なおリングカバー４の形状等の最適化は、必ずしも厳密な意味での最適化である必要はなく、従来に比べて輝度ムラが改善されるようになっていれば有効であると言える。また、輝度ムラが改善されるようにリングカバー４の形状等を設定するにあたり、上述した（１）〜（４）の全ての条件を満たすようにすることが通常望ましいが、例えば、（１）および（２）の条件だけを満たすようにすることによっても、上述の最適化に準じた効果が得られる。

また本実施例では、受光面４ａの端部のごく近傍（位置Ｐ１のごく近傍の部分）には、丸み（アール）が設けられている。この丸みは、主に、リングカバー４の先端に抜ける光の配光を制御するためのものである。このように、端部においてごく局所的に丸み等が現れる場合、この部分については、輝度ムラの度合に殆ど影響を与えるものでは無いため、上述した（２）の条件の適用範囲外とする。すなわち（２）の条件の判定においては、端部のごく近傍において平坦面１ａとの角度が１８°を超えているか否かは、考慮しないこととする。なおリングカバー４の形状としては、端部に丸み等が設けられないようにしても構わない。

［最適化による効果］
リングカバー４の形状等は、ＬＥＤ３２ａの光が受光面４ａへ出来るだけ均一に入射するように、先述した通り予め最適化されている。そのため照明灯Ａによれば、面発光の輝度ムラが抑えられるようになっている。

図６は、リングカバー４における光の入射および面発光の様子を、模式的に表している。なお図６の上側は、リングカバー４の形状等の最適化がなされていない場合（ここでは、上述した（１）と（２）の何れの条件も満たされていない場合）の様子を表している。また図６の下側は、当該最適化がなされた場合の様子を表している。

本図に示すように、当該最適化がなされていない場合には、ＬＥＤ３２ａの光が受光面４ａへ不均一に入射する結果、面発光の不均一の度合が大きくなる。一方、当該最適化がなされた場合には、ＬＥＤ３２ａの光が受光面４ａへ比較的均一に入射する結果、より均一な面発光が実現される。

また図７は、リングカバー４における面発光の様子を表している。なお図７において、左側はリングカバー４の形状等の最適化がなされていない場合の様子を、右側は当該最適化がなされた場合の様子を、それぞれ表している。本図に示すように、当該最適化がなされていない場合には面発光の輝度ムラが目立っているが、当該最適化がなされた場合には、面発光の輝度ムラが抑えられている。

なお輝度ムラを抑えるための方策としては、輝度ムラを抑えることが可能な導光レンズを用いることも考えられるが、このようにすると、光の利用効率が悪くなる導光レンズを用いざるを得ない場合がある。この点、本実施例のようにリングカバー４の形状等の最適化がなされる場合には、光の利用効率が悪くなる導光レンズを用いなくても、輝度ムラを抑えることが可能である。このようにリングカバー４の形状等の最適化によれば、光の利用効率を極力下げることなく、輝度ムラを抑えることが可能である。

２．第２実施例
次に、第２実施例について説明する。なお第２実施例は、反射シートを採用した点を除いて、基本的には第１実施例と同等である。以下の説明では、第１実施例と異なる点の説明に重点を置き、第１実施例と共通の点については説明を省略することがある。

図８は、中心軸Ｘを含む面で切断した場合における、第２実施例に係る照明灯Ｂの一部の断面図（図５と同様の視点による図）を示している。本図に示すように照明灯Ｂでは、シャーシ１の下側の面である平坦面１ａに、反射シートＳｔが貼り付けられている。反射シートＳｔは、例えば、発泡ＰＥＴ等の反射率の高いシートであり、平坦面１ａ（シャーシ１の表面）よりも光の反射率が高くなっている。反射シートＳｔは、光の反射率を向上させる役割を果たす。

このように反射シートＳｔが設置されているため、照明灯Ｂはその分、ＬＥＤ３２ａの光の利用効率が高くなっているとともに、散乱光や多重反射が増大するようになっている。これにより、輝度ムラの抑制（光の面分布の均一化）の度合が向上するようになっている。

またシャーシ１はフラット形状であり、反射シートＳｔを貼り付ける面（平坦面１ａ）が平坦であるため、反射シートＳｔとしては、比較的安価な反射シートを採用することが可能である。そのため照明灯Ｂの製造コストに関して、反射シートＳｔの設置に伴うコストアップは極力抑えられている。

なお、照明灯Ｂにおけるリングカバー４の形状等について最適化がなされている点などは、第１実施例の場合と同様である。従って照明灯Ｂも第１実施例の照明灯Ａと同様に、光の利用効率を極力下げることなく、輝度ムラを抑えることが可能となっている。

反射シートＳｔの効果を検証するため、反射シートＳｔを設置しない場合と設置した場合との間で面発光の様子を比較した結果を、図９に示す。なお図９において、左側は反射シートＳｔを設置しない場合（第１実施例に相当する）の様子を、右側は本実施例のように反射シートＳｔを設置した場合の様子を、それぞれ表している。本図に示すように、反射シートＳｔを設置した場合には、設置しない場合に比べ、光の利用効率が３％程度向上し、輝度ムラの抑制（光の面分布の均一化）の度合が向上している。

３．第３実施例
次に、第３実施例について説明する。なお第３実施例は、有底円筒形状（円筒の一方の底が塞がれ、他方の底が開口した形状）であるシャーシを採用した点を除いて、基本的には第１実施例と同等である。以下の説明では、第１実施例と異なる点の説明に重点を置き、第１実施例と共通の点については説明を省略することがある。

図１０は、第３実施例に係る照明灯Ｃの外観図（発光部３が透けて見えるように表している）であり、図１１は、中心軸Ｘを含む面を断面とした照明灯の一部の断面図である。これらの図に示すように、照明灯Ｃに採用されているシャーシ１は、全体的に見て中心軸Ｘを対称軸とする有底円筒形状となっている。すなわち本実施例のシャーシ１は、概ね、第１実施例の円板状のシャーシ１に、その周縁から下方向へ突出するように円筒形状の側壁が付加された形態となっている。そしてリングカバー４は、この有底円筒形状の開口部を覆う形態で、シャーシ１の側壁の端部に取り付けられている。

なおシャーシ１における平坦面１ａには、第２実施例の場合と同様に、反射シートが貼り付けられていても良い。そして更に、シャーシ１における周囲面１ｂ（円筒形状の側壁の内周面）にも、反射シートが貼り付けられていても良い。反射シートを設置することにより、ＬＥＤ３２ａの光の利用効率を容易に向上させることが可能である。

また照明灯Ｃにおいても、第１実施例の場合と同様にして、リングカバー４の形状等の最適化がなされている。なお第１実施例の説明において言及した各位置（Ｐ１〜Ｐ４）、各距離（Ｌ、ｄ）、および各角度（θ１、θ２）は、本実施例では図１１に示す通りである。このように最適化がなされているため、照明灯Ｃも第１実施例の照明灯Ａと同様に、光の利用効率を極力下げることなく、輝度ムラを抑えることが可能となっている。

なお上述の各実施例では、照明灯の例として、天井に取り付けるタイプのシーリングライトを挙げた。但し、本発明の照明装置を用いる照明灯はシーリングライトに限られることなく、例えば、吊り下げ型の照明灯などとすることも可能である。

４．第４実施例
次に、第４実施例について説明する。上述の各実施例に係るシャーシ１は略円板形状であるが、シャーシとしては、例えば多角形の形状のものが用いられることもあり得る。またこの形状に適するように、光源を含む発光部がシャーシの辺縁部に配置されることがあり得る。

ここでは第４実施例として、略直方体のシャーシが用いられ、更にシャーシの辺縁部に発光部を配置した照明灯を例に挙げて説明する。なお以下の説明においては、第１実施例と異なる部分の説明に重点を置き、共通する部分については説明を省略することがある。また以下の説明における上下の方向は、図１３における上下の方向を意味する。

図１３は、第４実施例に係る照明灯Ｄの分解斜視図を示す。本図に示すように照明灯Ｄは、シャーシ６と、シャーシ６を覆うカバー６０とを備えている。シャーシ６は金属板を切り曲げて形成されており、長方形の平板部６１と、平板部６１の各短辺を折り曲げて形成した第１側壁部６２と、平板部６１の各長辺を折り曲げて形成した第２側壁部６３を備えている。

つまりシャーシ６は、直方体の一つの面が開口した形状の筐体となっており、カバー６０は、この開口を覆うように各側壁部（６２、６３）に取り付け固定されている。そして、図１３に示すように、シャーシ６の平板部６１の短辺を折り曲げて形成した第１側壁部６２に、ＬＥＤ基板３２が並んで取り付けられている。ＬＥＤ基板３２には、概ね照明灯Ｄの長手方向（以下、単に「長手方向」とする）へ向けて光を照射するように、ＬＥＤ３２ａが実装されている。

このように照明灯Ｄでは、第１側壁部６２が、第１実施例におけるＬＥＤアングル３１に準じた役割を果たしている。そのため、ＬＥＤアングル３１に相当する部品が省略可能となっている。また、シャーシ６の平板部６１は、ＬＥＤ３２ａの光をカバー６０側に効率よく反射することができる構成となっている。平板部６１の処理としては、白色の塗装、反射シートの貼り付け等、従来よく知られているものが挙げられる。

なお平板部６１の下側の面は、平坦に形成された平坦面となっている。またカバー６０は、略板状に形成されている。また照明灯Ｄには、第１実施例の場合と同様に、光源の光が通るようにしたレンズが設けられていても良い。

照明灯Ｄによれば、ＬＥＤ３２ａから照射された光は、直接光としてカバー６０の受光面（上側の面）に直接当たる他、シャーシ６の表面（平坦面）に当たって反射した反射光として、カバー６０の受光面に当たることになる。カバー６０は、受光面にＬＥＤ３２ａの光ＬＴが当たると、発光面（下側の面）が面発光する。これにより、照明灯Ｃは外部を照明することになる。

また第１実施例における駆動制御部２に相当する部品は、図示を省略しているが、平板部６１の裏面に取り付けられている。このような構成の照明灯Ｄでは、駆動制御部２やＬＥＤアングル３１に相当する部品が、ＬＥＤ３２ａの光の進路を極力妨げない位置に配置されている。そのため、無発光部分を低減あるいはなくすことが可能であり、カバー６０における面発光の輝度ムラを低減させることが可能である。

また更にカバー６０の形状等（形状自体や配置の形態等を含む）については、第１実施例でのリングカバー４の形状等と同様に、設計段階において最適化がなされている。本実施例での最適化は、第１実施例での最適化に準じたものであり、カバー６０における面発光の輝度ムラを極力抑えることを主目的としている。

本実施例での最適化について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、第２側壁部６３の面に平行な面で切断した場合の、照明灯Ｄの一部の断面図である。なお本図におけるＰ５〜Ｐ７の各々は、長手方向に見たときの位置を表しており、ＬＥＤ３２ａから遠い順に並んでいる。また位置Ｐ５は、照明灯Ｄのほぼ中央の位置にあたる。本図に示すように、カバー６０の上側の面である受光面６０ａとシャーシ６の下側の面である平坦面６ａとの間には空間が形成されており、ＬＥＤ３２ａの光は、この空間に向けて照射されることになる。

受光面６０ａは、平坦面６ａに最も近接している端部（位置Ｐ５の部分）からＬＥＤ３２ａへ近づく方向に向かって、平坦面６ａに対して傾斜が付くように設けられている。また受光面６０ａは、第１領域６０ａ１および第２領域６０ａ２を有している。

第１領域６０ａ１は、位置Ｐ５と位置Ｐ６の間の領域であり、図１４に示す断面上では線分で表される。また第２領域６０ａ２は、位置Ｐ６よりＬＥＤ３２ａに近い側の領域であり、図１４に示す断面上では線分で表される。このように第２領域６０ａ２は、第１領域６０ａ１よりＬＥＤ３２ａに近い部分に設けられている。また位置Ｐ７は、ＬＥＤ３２ａの位置を表している。

また以下の説明では図１４に示すように、平坦面６ａと第１領域６０ａ１がなす角度を、角度θ１´とする。また平坦面６ａと第２領域６０ａ２がなす角度を、角度θ２´とする。また長手方向（平坦面６ａに平行な方向）に見たときの位置Ｐ５から位置Ｐ７までの距離を、距離Ｌ´とする。また長手方向（平坦面６ａに平行な方向）に見たときの位置Ｐ５から位置Ｐ６までの距離を、距離ｄ´とする。

そしてカバー６０の形状等の最適化においては、距離ｄ´、角度θ１´、および角度θ２´が、次の（５）〜（８）に示す条件を全て満たすように設定される。
ｄ´≧Ｌ´／２ ・・・（５）
θ１´≦１８° ・・・（６）
０°≦θ２´＜７° ・・・（７）
θ２´＜＜θ１´ ・・・（８）

すなわち距離ｄ´、角度θ１´、および角度θ２´は、上述した（５）〜（８）の条件が全て満たされる範囲内で、照明灯Ｃの各種仕様等も考慮され、面発光の輝度ムラを極力抑えるために最適と考えられる値に設定される。ここで距離Ｌ´、距離ｄ´、角度θ１´および角度θ２´は、それぞれ第１実施例における距離Ｌ、距離ｄ、角度θ１および角度θ２に相当し、更に上述した（５）〜（８）の各条件は、第１実施例における（１）〜（４）の各条件に相当する。

このように本実施例に係る最適化は、第１実施例に係る最適化に準じたものである。本実施例に係る最適化を実施した照明灯Ｄによれば、第１実施例の場合と同様の原理により、輝度ムラが抑えられるようになっている。

５．第５実施例
本発明の照明装置は面発光により面状光を出射するものであることから、液晶表示装置のバックライトとしても利用可能である。ここでは、本発明の照明装置を液晶表示装置のバックライトとして利用する形態の一例を、第５実施例として説明する。図１５は、第５実施例に係る液晶表示装置８の分解斜視図である。

図１５に示すように、液晶表示装置８は、液晶パネルユニット８１と、バックライトユニット８２とを備えている。液晶表示装置８においては、バックライトユニット８２の前面側（観察者側）に液晶パネルユニット８１が配置され、液晶パネルユニット８１の前面側は、金属製のベゼル８３に押えられている。

液晶パネルユニット８１は、液晶が封入された液晶パネル８１１と、液晶パネル８１１の前面（観察者側）及び背面（バックライトユニット８２側）に貼り付けられた偏光板８１２とを有している。液晶パネル８１１は、アレイ基板８１３と、アレイ基板８１３に対向して配置された対向基板８１４と、アレイ基板８１３と対向基板８１４の間に充填される液晶とを含んでいる。

アレイ基板８１３には、互いに直交するソース配線及びゲート配線、ソース配線及びゲート配線に接続されたスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ）、スイッチング素子に接続された画素電極及び配向膜等が設けられている。そして、対向基板８１４には、赤、緑、青（ＲＧＢ）の各着色部が所定の配列で配置されたカラーフィルタ、共通電極、配向膜等が設けられている。

液晶パネルユニット８１においては、スイッチング素子が駆動されることで、液晶パネル８１１の各画素におけるアレイ基板８１３と対向基板８１４との間に電圧が印加される。アレイ基板８１３と対向基板８１４の間の電圧が変化することで、各画素での液晶が回転し、光が変調される（光の透過度合いが変更される）。これにより、液晶パネル８１１の観察者側の画像表示領域に画像を表示する。

ベゼル８３は、金属製の枠体であり、液晶パネルユニット８１の前面の辺縁部分を覆う形状を有している。ベゼル８３は、液晶パネルユニット８１の映像表示領域が隠れないように形成された矩形の開口窓８３０と、液晶パネルユニット８１を前面側から押える押え部８３１と、押え部８３１の辺縁部より背面側に突出し、液晶パネルユニット８１及びバックライトユニット８２の辺縁部を覆うカバー部８３２と、を備えている。ベゼル８３は接地されており、液晶パネルユニット８１及びバックライトユニット８２をシールドしている。

バックライトユニット８２は、液晶パネルユニット８１に面状光を照射する照明装置である。バックライトユニット８２は、長方形状の底面を有する部材であることに鑑み、第４実施例に係る照明灯Ｄと同等或いはこれに準じた構造を有している。より具体的には、第４実施例のシャーシ６に相当する長方形状の底面を有するバックライトシャーシ８２１と、第４実施例のカバー６０に相当する光学シート部材８２２と、ＬＥＤ３２ａが実装されたＬＥＤ基板３２とを有している。

なお、ＬＥＤ３２ａに電力を供給する電源回路や、点灯制御を行う制御回路等は、バックライトシャーシ８２１の裏側（図１５における下側）の面に取り付け配置されている。バックライトユニット８２の光出射面側（図１５における上側）には、光学シート部材８２２が配置されている。

またＬＥＤ基板３２は、バックライトシャーシ８２１の各短辺に複数個ずつ取付けられている。このようなバックライトユニット８２では、導光板を用いなくても、底面と対向する光出射面より輝度ムラの少ない面状光を出射することが可能である。

バックライトユニット８２によれば、ＬＥＤ３２ａから照射された光は、直接光として光学シート部材８２２の受光面（図１５における下側の面）に直接当たる他、バックライトシャーシ８２１の表面（平坦面）に当たって反射した反射光として、光学シート部材８２２の受光面に当たることになる。光学シート部材８２２は、受光面にＬＥＤ３２ａの光が当たると、発光面（図１５における上側の面）が面発光する。これによりバックライトユニット８２は、液晶パネルユニット８１を裏側から照明する（すなわち、バックライトの光を供給する）こととなる。

また光学シート部材８２２の形状等については、第４実施例の場合と同様に、設計段階において最適化がなされている。そのためバックライト８によれば、第４実施例の場合と同様の原理により、面発光の輝度ムラが抑えられるようになっている。

本実施例に示した液晶表示装置は、例えば、携帯電話、タブレット型ＰＣ、家庭用電気製品の表示装置、テレビジョン受信装置等に採用することが可能である。

６．その他
以上に説明した通り、各実施例に係る照明装置は、光を照射する光源と、平坦面を有する構成部材と、略板状の板状部を有し、板状部の一方の面である受光面に光を受けて、他方の面である発光面が面発光する光学部材と、を有し、光源の光が受光面と平坦面に挟まれた空間に向けて光を照射されることにより、直接光および平坦面で反射した反射光を受光面に当て、発光面を面発光させて照明するようになっている。なお、第１〜第３実施例ではリングカバー４が、第４実施例ではカバー６０が、第５実施例では光学シート部材８２２が、それぞれ光学部材に相当する。

そして当該受光面は、平坦面に最も近接している端部から光源へ近づく方向に向かって、平坦面に対して１８°以下の傾斜が付くように伸びている。そのため各実施例に係る照明装置は、光学部材の面発光を利用して照明するものでありながら、光の利用効率を極力下げることなく、面発光の輝度ムラを抑えることが可能となっている。

なお各実施例の照明装置は、照明灯や液晶表示装置のバックライトに用いられるものとなっているが、本発明の照明装置の用途はこれらに限られない。本発明の照明装置は、電飾看板等の背面から照明する背面型の照明装置など、照明が用いられる様々な用途に利用され得る。また本発明の照明装置における光源としてはＬＥＤに限られず、他の種類の光源が適用され得る。

また、本発明の構成は、上記実施例のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施例は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施例の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本発明は、照明灯やバックライト等に利用することが可能である。

１ シャーシ
１ａ 平坦面
２ 駆動制御部
２０ 絶縁シート
２１ 電源基板
２２ ＰＷＢ支持板
２３ ＰＷＢ支持板
３ 発光部
３１ ＬＥＤアングル
３２ ＬＥＤ基板
３２ａ ＬＥＤ（光源）
３３ レンズ部材
４ リングカバー（光学部材）
４ａ 受光面
５１ ＰＷＢカバー
５２ センターカバー
６ シャーシ
６ａ 平坦面
６０ カバー（光学部材）
６０ａ 受光面
８ 液晶表示装置
８１ 液晶パネルユニット
８２ バックライトユニット（バックライト）
８２２ 光学シート部材（光学部材）
８３ ベゼル
Ａ〜Ｄ 照明灯
ＬＴ ＬＥＤの光
Ｓｔ 反射シート

Claims (11)

1. 光を照射する光源と、
   平坦面を有する構成部材と、
   略板状の板状部を有し、該板状部の一方の面である受光面に光を受けて、他方の面である発光面が面発光する光学部材と、を有し、
   前記光源の光が前記受光面と前記平坦面に挟まれた空間に向けて照射されることにより、直接光および該平坦面で反射した反射光を該受光面に当て、前記発光面を面発光させて照明する照明装置であって、
   前記受光面は、
   前記平坦面に最も近接している端部から前記光源へ近づく方向に向かって、前記平坦面に対して１８°以下の傾斜が付くように伸びており、
   前記受光面における前記端部から第１位置までの領域は、
   前記端部から前記光源へ近づく方向に向かって、前記平坦面に対して１８°以下の傾斜が付いた第１領域であり、
   前記平坦面に平行な方向に見たときの前記光源から前記端部までの距離をＬとすると、
   第１位置は、前記平坦面に平行な方向に見たときの前記端部からの距離が、Ｌ／２以上となる位置であることを特徴とする照明装置。
   
2. 前記受光面における第１領域より前記光源に近い部分に、前記平坦面に対する傾斜が第１領域のものより小さい第２領域が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 第２領域における前記平坦面に対する傾斜は、７°未満であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記光源はＬＥＤであることを特徴とする、請求項１から請求項３の何れかに記載の照明装置。
5. 前記平坦面に、光の反射率を向上させる反射シートを設置したことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の照明装置。
6. 全体形状が略円盤形状に形成されている請求項１から請求項５の何れかに記載の照明装置であって、
   前記光源は、
   前記受光面と前記平坦面に挟まれた空間より、前記円盤形状の中心軸に近い位置に配置されており、
   前記受光面は、
   前記平坦面に対して１８°以下の傾斜が付くように、前記端部から前記中心軸へ近づく形態で伸びていることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１から請求項６の何れかに記載の照明装置が用いられたことを特徴とする照明灯。
   
8. シーリングライトであることを特徴とする請求項７に記載の照明灯。
9. 請求項１から請求項４の何れかに記載の照明装置が用いられたことを特徴とするバックライト。
10. 請求項９に記載のバックライトを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１０に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とするテレビジョン受信装置。